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差示掃描量熱儀在非晶體高分子領(lǐng)域玻璃化轉變溫度Tg的測試
更新時(shí)間:2019-03-18   點(diǎn)擊次數:1209次

在實(shí)際應用中塑料和橡膠材料的機械性能與其熱性質(zhì)-—玻璃化轉變溫度(Tg)、熔融溫度(Tm)、結晶溫度(Tc)、比熱(Cp)及熱焓值等有一定關(guān)系。和晟儀器氧化誘導期測試(O.I.T)可以給出材料的氧化行為和添加劑影響的信息。高壓 DSC 可以進(jìn)一步給出壓力對氧化反應、交聯(lián)反應和結晶行為的影響。DSC 曲線(xiàn)上熔融峰的形狀可以給出晶粒尺寸分布的信息,熔融焓給出了結晶度的信息,許多半結晶的熱塑性材料在熔融溫度前在應用溫度范圍都有一個(gè)放熱的冷結晶峰,由此引起的收縮會(huì )影響材料的使用。用 DSC 還可以得到雜質(zhì)和濕度的影響。在程控冷卻中可以得到材料結晶溫度、結晶速率以及成核劑和回收材料的影響。第二次加熱曲線(xiàn)能給出材料加工工藝和制備條件的影響。

什么是玻璃化轉變溫度?

玻璃化轉變是非晶態(tài)高分子材料(即非晶型聚合物)固有的性質(zhì),是高分子運動(dòng)形式轉變的宏觀(guān)體現,它直接影響到材料的使用性能和工藝性能,因此長(cháng)期以來(lái)它都是高分子物理研究的主要內容。

絕大多數聚合物材料通??商幱谝韵滤姆N物理狀態(tài)(或稱(chēng)力學(xué)狀態(tài)):玻璃態(tài)、粘彈態(tài)、高彈態(tài)(橡膠態(tài))和粘流態(tài)。而玻璃化轉變則是高彈態(tài)和玻璃態(tài)之間的轉變,從分子結構上講,玻璃化轉變溫度是高聚物無(wú)定形部分從凍結狀態(tài)到解凍狀態(tài)的一種松弛現象。

以DSC為例,當溫度逐漸升高,通過(guò)高分子聚合物的玻璃化轉變溫度時(shí),DSC曲線(xiàn)上的基線(xiàn)向吸熱方向移動(dòng)(見(jiàn)圖)。圖中A點(diǎn)是開(kāi)始偏離基線(xiàn)的點(diǎn)。將轉變前后的基線(xiàn)延長(cháng),兩線(xiàn)之間的垂直距離為階差ΔJ,在ΔJ/2 處可以找到C點(diǎn),從C點(diǎn)作切線(xiàn)與前基線(xiàn)相交于B點(diǎn),B點(diǎn)所對應的溫度值即為玻璃化轉變溫度Tg。

常見(jiàn)的結晶性塑料有:聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等

非結晶塑料有:聚碳、ABS、透苯、氯乙烯等(如塑料表殼、電視外殼等)

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